本发明涉及喇叭天线，具体为一种无线脉冲信号加强器。
背景技术：
1、在雷达系统中，根据雷达工作方式的不同，可分为连续波雷达和脉冲波雷达；其中，连续波雷达的工作原理为：发射器持续不断地发射一个特定频率的电波信号，电波信号传送到物体表面后反射，发射的电波信号被接收器接收，处理器使用频率调制解调技术来测量目标的距离，从而得出目标的距离和速度信息，连续波雷达使用频率调制解调技术来测量目标的距离，具有高测距精度和高测速精度；脉冲波雷达的工作原理为：发射器发射一个电磁脉冲信号，该脉冲信号与目标物体发生反射，接收器接收到发射回来的电磁脉冲信号，处理器分析计算出目标的距离和速度信息；脉冲雷达测量目标物体的距离通过返回脉冲信号的时间来实现，因此可以实现高定位精度和目标分辨率，不仅如此，脉冲信号能提供非常短的信号时间，在测量一个目标后，很快可以测量其后侧的下一个目标，这使得脉冲雷达在处理小物体或多目标检测中较连续波雷达更有优势，因此脉冲波雷达在地质灾害变形监测领域有明显的优势。
2、在地质灾害变形监测雷达系统中，为了增加雷达天线的辐射效率，使雷达系统能更有效的发射和接收信号，并抑制环境中的干扰信号，同时使雷达系统在探测目标区域时能更加精准的定位和测量，因此采用角锥喇叭天线作为地质灾害变形监测雷达系的天线结构，从而提升雷达系统在复杂的资质环境中的定位精度和目标分辨率；然而，由于地质灾害变形监测雷达系统在户外环境中使用，且环境中存在植被和悬浮物，落叶和悬浮物在自然风的带动作用下容易进入角锥喇叭天线内，从而造成无线脉冲信号的散射，降低回波信号的清晰度和信噪比，增大后期对回波信号处理的难度，进而造成测量结果不准确。
3、针对上述问题，现有技术提供了一些解决方案，例如在角锥喇叭天线前端设置防护罩或网格罩，通过防护罩或网格罩将角锥喇叭天线的口部完全覆盖，有效的防止落叶或悬浮物进入角锥喇叭天线内，但防护罩会造成发射信号的能量衰减或散射，同时导致雷达系统在目标检测、距离分辨率和信噪比的性能下降。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种无线脉冲信号加强器，以解决安装在户外的脉冲波雷达在使用喇叭天线时，环境中的自然风容易将落叶或悬浮物带入喇叭天线内，从而造成无线脉冲信号的散射，降低回波信号的清晰度和信噪比的问题，同时解决现有技术的不足。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种无线脉冲信号加强器，包括喇叭天线和发射器，所述喇叭天线呈四棱台状，所述发射器可拆卸安装于喇叭天线的后端。具体的，所述喇叭天线的左右两侧壁均设有集风喇叭，所述集风喇叭内开设有正向风道，所述正向风道呈四棱台状，所述正向风道的前端为正向进风口，后端为出风口，所述喇叭天线的上顶壁设有导流通道，两侧所述的出风口均与导流通道连通，所述导流通道的前侧下端开设有排气口，所述排气口位于喇叭天线的前侧，且所述排气口的宽度大于喇叭天线的最大宽度。
4、当环境中存在自然风时，若自然风向为由喇叭天线后端吹向前端，则落叶或悬浮物无法在自然风的作用下吹至喇叭天线内；若自然风向为由喇叭天线前端吹向后端，则落叶或悬浮物容易在自然风的作用下吹至喇叭天线内，而通过集风喇叭和导流通道的设置，在自然风吹向喇叭天线的前端时，自然风通过正向进风口进入正向风道内，由于正向风道呈四棱台状，进入正向风道内的气体内逐渐压缩，正向风道内的气体流速增大并从后端的出风口进入导流通道内，进入导流通道内的气体再由排气口排出；因为排气口的宽度大于喇叭天线的最大宽度，且由排气口排出的气体经过了正向风道的增速，因此，所述排气口排出的气体在喇叭天线的前端形成一道由上向下吹的空气幕，且空气幕的风速大于环境风的风速，环境中的落叶或悬浮物被环境风带入至空气幕内时，空气幕将落叶或悬浮物向喇叭天线的下侧吹，从而避免了落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证了无线脉冲信号加强器的增益效果。
5、进一步的，通过在喇叭天线的左右两端均设置集风喇叭，自然风由正向吹向喇叭天线时，两侧的集风喇叭均能将自然风压缩并将通过导流通道导流至排气口，保证了排气口的排气量和空气幕的流速；且由于是采用空气幕对落叶或悬浮物进行隔绝，空气幕对脉冲信号的传播损耗和干扰可以忽略不计，从而保证了无线脉冲信号加强器的增益效果。
6、优选的，所述集风喇叭远离喇叭天线的侧壁为安装板，所述安装板上开设有多道呈竖直设置的侧向进风口，所述安装板的内侧壁上设有多道导流板，多道所述导流板与多道侧向进风口一一对应，且多道所述导流板的导流方向均指向出风口。
7、优选的，所述正向风道内设有隔离板，所述隔离板与安装板之间形成侧向风道，多道所述导流板均设置在侧向风道内，所述隔离板包括导流面和引流面，所述导流面的前端与安装板的内侧壁贴合，后端与引流面相连接，且所述导流面为弧形面。
8、当自然风向为由喇叭天线左侧吹向右侧或由喇叭天线右侧吹向左侧时，自然风通过侧向进风口进入集风喇叭内，再经过导流板的导流作用向出风口流动，由于正向风道呈四棱台状，进入正向风道内的气体被逐渐压缩，气体的流速增大并从后端的出风口进入导流通道内，进入导流通道内的气体再由排气口排出，从而在喇叭天线的前端形成空气幕，进一步地避免了环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证无线脉冲信号的增益效果。
9、进一步的，通过在正向风道内设置隔离板，在集风喇叭内形成侧向风道，降低了正向风道内的气体从侧向进风口的溢出，同时降低了从侧向进风口进入的气体从正向进风口溢出，从而保证了出风口的出风量，进而保证排气口的排风量和空气幕对落叶和悬浮物的隔离效果，避免环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证无线脉冲信号的增益效果。
10、更进一步的，通过将隔离板上设计导流面和引流面，由正向进风口进入正向风道的气体在弧形的导流面的导流作用下流向正向风道的后端，弧形的导流面降低了隔离板前端的风阻，从而保证了进入正向风道的进风量和初始风速。
11、优选的，所述导流通道包括左导流管、右导流管、主导流管和分流块，两侧所述的出风口分别与左导流管和右导流管连通，所述左导流管和右导流管远离出风口的一端均与主导流管连通，所述左导流管、右导流管和主导流管呈“人”字型，所述主导流管的前端与分流块连通，所述排气口位于分流块的前侧下端，所述主导流管的通过面积为s1，所述排气口的通过面积为s2，0.75≤s2/s1＜1。
12、左右两侧出风口排出的气体分别通过左导流管和右导流管流向主导流管，通过将左导流管、右导流管和主导流管设置呈“人”字型，排出出风口的气体在左导流管、右导流管的导流作用下集中向主导流管流动，降低了气体在主导流管和左导流管或右导流管连接处的压力损失，从而保证主导流管道内的气体压力和流速，保证排风口的排气量和空气幕的流速。
13、进一步的，通过将主导流管道、排气口的通过面积设置为0.75≤s2/s1＜1，由主导流管流向排风口的气体被压缩，进一步提升空气幕的流速，从而保证空气幕对落叶或悬浮物的隔离效果，进而保证了无线脉冲信号加强器的增益效果。
14、优选的，所述主导流管和左导流管、右导流管之间均设有止回阀，所述止回阀包括阀体、阀杆和阀片，所述阀杆转动连接在阀体内，所述阀杆的轴线与喇叭天线的顶端面垂直，且左侧所述阀杆位于阀体靠近左导流管的一端的上侧，右侧所述阀杆位于阀体靠近右导流管的一端的下侧，所述阀片与阀杆固定连接，所述阀体内还设有限位槽，所述限位槽位于阀杆的对侧，所述限位槽的限位面位于阀体远离主导流管的一侧。
15、通过将左侧阀杆设置在位于阀体靠近左导流管的一端的上侧，右侧阀杆设置在位于阀体靠近右导流管的一端的下侧，两侧阀片在重力作用下均能自动回复至阀片与限位槽的限位面贴合的状态，保证两侧的止回阀处于常闭状态。
16、当自然风的风向为由喇叭天线的前端吹向后端时，两侧正向进风口的进风量相同，进入正向风道的气体经过正向风道的压缩后，分别通过左右两侧的出风口排入左导流管或右导流管内，此时左导流管和右导流管内的气体推动阀片，所述阀片受气体压力作用，所述阀杆转动，所述阀片向远离限位槽的限位面的方向转动，所述止回阀处于通过状态，所述左导流管和右导流管内的气体通过止回阀并流向主导流管内，再由排气口排出并在喇叭天线的前端形成空气幕。
17、当自然风的风向为由喇叭天线的左侧吹向右侧或右侧吹向左侧时，左右两侧的侧向进风口的进风量不同；以自然风向为由喇叭天线的左侧吹向右侧为例，自然风通过左侧的侧向进风口进人侧向气道内，气体通过导流板的导流作用向正向气道后端的出风口流动，经压缩提速后的气体通过左侧的出风口排入左导流管内，进入左导流管的气体推动左侧的阀片，左侧阀片受气体压力作用，左侧所述阀杆逆时针转动，左侧阀片逆时针转动，左侧止回阀处于通过状态，所述左导流管内的气体通过左侧止回阀流向主导流管内，由于排气口的通过面积较主导流管的通过面积小，主导流管内的气体会继续增压，由左导流管进入主导流管的气体在压力作用下填充至右侧的止回阀，右侧的阀片上侧受气体压力，又由于右导流管内的气体压力与大气压相同，此时右侧阀片的上下两侧存在压力差，且阀片上侧面的压力大于下侧面的压力，右侧阀片在气体压力的作用下贴合限位槽的限位面，右侧的止回阀处于截止状态；由此，避免了自然风为单侧的侧向风时，所述左导流管或右导流管内的气体从另一侧溢出，保证了排风口的排风量和空气幕的流速，避免环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证无线脉冲信号的增益效果。
18、优选的，所述分流块内设有分流通道和压缩通道，所述分流通道的后端与主导流管相连通，前端与压缩通道的上端相连通，所述分流通道的通过面积为s3，且s3＝s1，所述压缩通道的下端与排气口连通。
19、通过分流通道的设置，且分流通道与主导流通道的通过面积相同，保证进入压缩通道内的气体的气量一致，从而避免了空气幕产生区域气量差，保证了空气幕各区域的气量和流速一致，进而保证了空气幕对落叶和悬浮物的隔离效果，避免环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证无线脉冲信号的增益效果。
20、优选的，所述排气口呈矩形，且所述排气口的排风方向与喇叭天线的前端面之间呈夹角α，其中5°≤α≤10°；由于排出排气口的气体流速会逐渐衰弱，空气幕的下侧气体流速低于上侧气体流速，所述空气幕下侧对落叶或悬浮物的隔绝效果较空气幕上侧的差，若排气口的排气方向与喇叭天线的前端面面平行，容易造成落叶或悬浮物越过空气幕的下侧隔离而进入喇叭天线内；因此，通过排气口的排气方向与喇叭天线前端面之间的夹角设置，所述空气幕与喇叭天线的前端形成夹角，即使空气幕的下侧气体流速衰减，落叶或悬浮物在受到空气幕下侧气体的作用时，所述空气幕作用在落叶或悬浮物的上表面，从而改变其原有的运动轨迹，且空气幕呈扇形，在扇形区域内，所述空气幕的下侧气体持续作用在落叶或悬浮物上侧，使落叶或悬浮物的受力时间延长，并呈终点向下的抛物线轨迹向喇叭天线的前端运动，从而避免环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证无线脉冲信号的增益效果。
21、优选的，所述集风喇叭的前端和安装板的外侧壁上均设有滤网，所述集风喇叭的内底壁与水平面之间呈夹角β，其中45°≤β≤50°；通过滤网的设置，避免了落叶或悬浮物进入正向气道或侧向气道内，避免了正向气道或侧向气道的堵塞；进一步的，为避免滤网降低正向进风口或侧向进风口的进风量，所述滤网的滤孔直径可根据实际的使用环境进行选择，即滤孔小于当地常见植被的落叶面积即可，而由于滤孔无法滤除环境中的沙粒或砾石，当自然风将沙粒、砾石或雨水进入集风喇叭内时，沙粒、砾石或雨水落至集风喇叭内，通过将集风喇叭的底壁与水平面之间的夹角设置为大于沙粒、砾石或雨水的安息角，沙粒、砾石或雨水沿着集风喇叭的底壁流出集风喇叭外，从而保证沙粒、砾石或雨水无法滞留在集风喇叭内。
22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
23、1、通过设置集风喇叭和导流通道，自然风进入喇叭天线两侧的集风喇叭后，通过集风喇叭四棱台状的设置，气体在集风喇叭内被压缩，气体流速增大，再经过导流通道引流至喇叭天线的上端，最后通过排气口排出并在喇叭天线的前端形成一道由上向下吹的空气幕，且空气幕的风速大于环境风的风速，环境中的落叶或悬浮物被环境风带入至空气幕内时，空气幕将落叶或悬浮物向喇叭天线的下侧吹，从而避免了落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证了无线脉冲信号加强器的增益效果。
24、2、通过在集风喇叭上设置侧向进风口，自然风向为喇叭天线的两侧时，自然风从侧向进风口进入集风喇叭内，气体在集风喇叭内被压缩后，再经过导流通道引流至排气口并排出，从而在喇叭天线的前端形成空气幕，进一步地避免了环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内；同时通过隔离板的设置，降低了正向风道与侧向风道之间的溢流，保证排气口的排风量和空气幕对落叶和悬浮物的隔离效果，避免环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证无线脉冲信号的增益效果。
25、3、通过在导流通道内设置止回阀，当左导流管和右导流管内存在压力差时，压力较小的一侧的止回阀处于截止状态，避免了自然风为单侧的侧向风时，左导流管或右导流管内的气体从另一侧溢出，保证了排风口的排风量和空气幕的流速，避免环境中的落叶或悬浮物进入喇叭天线内，保证无线脉冲信号的增益效果。
1.一种无线脉冲信号加强器，包括发射器(6)和喇叭天线(1)，所述喇叭天线(1)呈四棱台状，所述发射器(6)可拆卸安装于喇叭天线(1)的后端，其特征在于，所述喇叭天线(1)的左右两侧壁均设有集风喇叭(2)，所述集风喇叭(2)内开设有正向风道(2011)，所述正向风道(2011)呈四棱台状，所述正向风道(2011)的前端为正向进风口(201)，后端为出风口(202)，所述喇叭天线(1)的上顶壁设有导流通道(3)，两侧所述的出风口(202)均与导流通道(3)连通，所述导流通道(3)的前侧下端开设有排气口(305)，所述排气口(305)位于喇叭天线(1)的前侧，且所述排气口(305)的宽度大于喇叭天线(1)的最大宽度。
2.根据权利要求1所述的一种无线脉冲信号加强器，其特征在于，所述集风喇叭(2)远离喇叭天线(1)的侧壁为安装板(203)，所述安装板(203)上开设有多道呈竖直设置的侧向进风口(2031)，所述安装板(203)的内侧壁上设有多道导流板(204)，多道所述导流板(204)与多道侧向进风口(2031)一一对应，且多道所述导流板(204)的导流方向均指向出风口(202)。
3.根据权利要求2所述的一种无线脉冲信号加强器，其特征在于，所述正向风道(2011)内设有隔离板(205)，所述隔离板(205)与安装板(203)之间形成侧向风道(2051)，多道所述导流板(204)均设置在侧向风道(2051)内，所述隔离板(205)包括导流面(2052)和引流面(2053)，所述导流面(2052)的前端与安装板(203)的内侧壁贴合，后端与引流面(2053)相连接，且所述导流面(2052)为弧形面。
4.根据权利要求2所述的一种无线脉冲信号加强器，其特征在于，所述导流通道(3)包括左导流管(301)、右导流管(302)、主导流管(303)和分流块(304)，两侧所述的出风口(202)分别与左导流管(301)和右导流管(302)连通，所述左导流管(301)和右导流管(302)远离出风口(202)的一端均与主导流管(303)连通，所述左导流管(301)、右导流管(302)和主导流管(303)呈“人”字型，所述主导流管(303)的前端与分流块(304)连通，所述排气口(305)位于分流块(304)的前侧下端，所述主导流管(303)的通过面积为s1，所述排气口(305)的通过面积为s2，0.75≤s2/s1＜1。
5.根据权利要求4所述的一种无线脉冲信号加强器，其特征在于，所述主导流管(303)和左导流管(301)、右导流管(302)之间均设有止回阀(4)，所述止回阀(4)包括阀体(401)、阀杆(402)和阀片(403)，所述阀杆(402)转动连接在阀体(401)内，所述阀杆(402)的轴线与喇叭天线(1)的顶端面垂直，且左侧所述阀杆(402)位于阀体(401)靠近左导流管(301)的一端的上侧，右侧所述阀杆(402)位于阀体(401)靠近右导流管(302)的一端的下侧，所述阀片(403)与阀杆(402)固定连接，所述阀体(401)内还设有限位槽(4011)，所述限位槽(4011)位于阀杆(402)的对侧，所述限位槽(4011)的限位面位于阀体(401)远离主导流管(303)的一侧。
6.根据权利要求4所述的一种无线脉冲信号加强器，其特征在于，所述分流块(304)内设有分流通道(3041)和压缩通道(3042)，所述分流通道(3041)的后端与主导流管(303)相连通，前端与压缩通道(3042)的上端相连通，所述分流通道(3041)的通过面积为s3，且s3＝s1，所述压缩通道(3042)的下端与排气口(305)连通。
7.根据权利要求1所述的一种无线脉冲信号加强器，其特征在于，所述排气口(305)呈矩形，且所述排气口(305)的排风方向与喇叭天线(1)的前端面之间呈夹角α，其中5°≤α≤10°。
8.根据权利要求2所述的一种无线脉冲信号加强器，其特征在于，所述集风喇叭(2)的前端和安装板(203)的外侧壁上均设有滤网(5)，所述集风喇叭(2)的内底壁与水平面之间呈夹角β，其中45°≤β≤50°。
